Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Поляков А.В. Водоотвод и дренаж на аэродромах

.pdf
Скачиваний:
28
Добавлен:
30.10.2023
Размер:
16.48 Mб
Скачать

20

I - тундровые почвы; 2 - подзолистые и заболоченные почвы:

3 - горно-лесные, подзолистые почвы; 4 - дерновые перегнойнокарбонатные почвы вперемежку с подзолистыми; 3 - серые лесные земли и другие почвы лесостепи; б - черноземные почвы; 7-каш- тановые почвы и солонцы; 8 - бурые почвы, солонцы и развевае­

мые пески; 9 - буроземы южных лиственных лесов Крыма и Кавказа

10 - красноземы, желтоземы и субтропические подзолистые почвы

 

 

 

Рис.7 .

Сопоставление климатических и ландшафтных зон СССР:

I

-

тундра; 2 -

тайга;

3 - смешанный лес;

4- -

лесостепь; 5 - степь; 6 - полупустыня; 7 - пустыня;

8

-

субтропики;

9 -

горные

районы;

10

-

широколиственные и смешанные леса

22

чивости грунтов летного поля связана с оценкой местных гидро­

логических и гидрогеологических условий, влияющих на возможную влажность грунтов. Для учета особенностей увлажнения отдельных участков по гидрологическим и гидрогеологическим условиям раз­

личают три типа местности.

Рис.8. Изменение причин увгажнения грунтов при передвижении с северо-запада на юго-восток

I т и п

- сухие места без избыточного увлажнения,

с

обеспеченным поверхностным стоком и расположением

горизонта

грунтовых вод

или верховодки к началу промерзания

грунта

на

глубине, превышающей глубину промераания и высоту капиллярного поднятия.

П т и п - сырые места с временным избыточным увлажнением поверхностными водами, главным образом в результате застоя во­ ды на поверхности весной и осенью. Грунтовые воды залегают ни­ же глубины промерзания. К сырым местам относятся участки с за­

трудненным стоком воды при слабоводопроницаемых грунтах (запа­ дины, блюдца, низины, равнины, котловины, участки с малыми укло­

нами, почвы с признаками заболачивания).

Ш т и п - сырые места с постоянным избыточным увлажне­ нием грунтовыми водами и верховодкой в осенний период. Грун­

товые воды расположены выше глубины промерзания. Для таких мест характерны почвы: торфяные, оглеенные, с признаками забо­ лачивания и солончаковые.

Для отнесения участка под летное поле или части летного поля к тому или иному типу гидрологических условий (типу мест­

23

ности) следует руководствоваться рельефом местности и данными почвенно-грунтовых обследований.

Часто наглядным внешним признаком для предварительной оцен­

ки грунтовых и гидрогеологических условий является раститель­ ность. Изменение видов растительности, а в засушливое время -

окраски растительности,обычно связано с изменением условий

увлажнения. Например, при выходе на поверхность грунтовых вод появляется влаголюбивая растительность. Обитание различных ви­

дов трав связано с различными почвенными условиями. Например,

для засоленных почв характерно наличие солевыносливой растит тельности и т .д . При проведении изысканий важно знать связь между видами растительности, с одной стороны, и почвенными и

гидрогеологическими условиями, с другой стороны.

§ Д. ВИДЫ (СЛУЧАИ) ПЕРЕУВЛАЖНЕНИЯ ГРУНТОВ ЛЕТНОГО ПОЛЯ И ЗАДАЧИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ИНЖЕНЕРНЫХ МЕРОПРИЯТИЙ ПО

ОТВСДУ ВОДЫ

Переувлажнение грунтов на летном поле или отдельных участ­

ках

летного поля может происходить как от поверхностных, так

и от

грунтовых вод. При этом возможны следующие случаи пере­

увлажнения.

I . Переувлажнение поверхностными водами атмосферных осад ков за счет скопления воды в неровностях поверхности летного поля и за счет поступления воды со стороны. Переувлажнение по-

верхностными водами является наиболее частым случаем переувлаж­ нения грунтов на летном поле. Обычно этот случай переувлажне­

ния имеет место на участках с малыми уклонами, в низинах, в замкнутых пониженностях, при наличии на местности слабоводо­ проницаемых грунтов (глины, суглинки,пылеватые супеси). Пере­

увлажнение поверхностной водой более легких по гранулометриче­

скому составу грунтов (мелкопесчаных и супесчаных) может прои­ зойти при залегании поблизости от поверхности земли водоупорных

горизонтов (глина, тяжелые суглинки, прослойки ортштейна) или во время весеннего снеготаяния. В этих случаях, ввиду затрудне­ ния стока и просачивания воды в глубину, верхний слой грунта

полностью насыщается водой.

Переувлажнение грунтов поверхностными водами происходит в

районах с частыми и продолжительными дождями, с малой испаряе­

мостью и появлением значительного количества воды при весеннем снеготаянии. Наиболее часто это переувлажнение происходит на

аэродромах, расположенных во П и Шклиматических зонах.

В зависимости от рельефа участков, грунта, периода года и ситуации местности при этом переувлажнении имеют место: скопле­ ние воды в неровностях плоских мест без поступления водщ извне,

с поступлением воды извне (с более возвышенных участкор), по­

ступление воды со стороны за счет поднятия уровня воды при па­ водках в близлежащих водоемах и, как уже упоминалось выше, пере­

увлажнение верхних слоев песчаных грунтов при наличии водоупор­

ных горизонтов и в период весеннего снеготаяния

(р и с.9 ).

 

 

 

О с а д к и

 

 

 

 

 

О с а д к и

 

 

а)

1

f

i

t

I

I

6)

I

I

 

1

I

I

I

 

 

 

 

 

 

___

 

Сток

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Осадки

 

 

 

 

 

 

^

 

 

.

 

г)

^

1

^

I

д)

Талый грунт•*

 

 

 

Паводок

 

 

 

 

 

 

/

 

9

 

 

 

 

 

~ k

^ ////////////7 7 ?? $

ypj

'7? "'/У'/ ?

у ~ /'

 

 

 

 

 

r r f / z y / f r / / / / / / / x

/.Мерзлый грунт//

 

 

 

 

 

У . о п я п м п a n n u m s

 

 

 

'

 

 

'^BoO oyfw p:/.//r

 

,/ ,/ / / / / / / / ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

' / / / / / / / / / / / / / / ,

 

 

Рис.9 . Переувлажнение грунтов поверхностными водами:

а -

 

без поступления воды извне; б - с

поступлением воды извне;

в -

 

при поднятии уровня воды в

близлежащем водоеме;

г - при на­

личии водоупора

поблизости от поверхности

на

песчаных грунтах;

 

 

 

 

д -

при весеннем

снеготаянии

 

 

 

2 . Переувлажнение грунтовыми водами без поступления или

с поступлением грунтовой воды со стороны. Переувлажнение участ­

ков летных полос грунтовыми водами встречается весьма редко. Обычно стремятся набежать расположения аэродромов на территории с близким залеганием уровня грунтовых вод. Однако при строитель­ стве аэродромов в стесненных условиях и при удлинении летных

25

полос (в случае реконструкции аэродромов) этот вид увлажнения

может также иметь место. При данном переувлажнении грунты

увлажняются в результате наличия на небольшой глубине грунто­

вой воды или верховодки и за счет капиллярного поднятия влаги

от уровня воды. Грунтовые воды и верховодка обычно пополняют­ ся атмосферными осадками, просачивающимися в грунт. Гидрогеоло­

гические условия летных полос в этом случае обычно характери­

зуются наличием водопроницаемых грунтов (пески, супеси и легкие суглинки), залегающих на водоупорных горизонтах. Увлажнение грунтовыми водами наиболее характерно для аэродромов в I , П

иШклиматических зонах.

Всоответствии с рельефом местности, ситуацией, видом грун­

тов, сложением грунтов и общим геологическим строением участков,

при этом.переувлажнении может иметь место: переувлажнение грун­ тов водой или верховодкой без поступления воды извне; переувлаж­

нение при поступлении воды извне за счет притока воды из напор­ ных или ненапорных водоносных горизонтов (в холмистой местно­ сти ); переувлажнение за счет выхода (выклинивания) грунтовых вод на поверхность земли (в холмистой местности) и переувлаж­ нение за счет подпора при поднятии уровня воды в близлежащих водоемах в случае паводков (ри с.10).

Рис.10. Переувлажнение грунтов грунтовыми водами и верхо­

 

 

водкой:

а -

без поступления

воды извне; б - с поступлением воды извне;

в -

при выклинивании воды на

поверхность земли; г - при подпоре,

 

в случае

поднятия

уровня воды в водоприемнике

26

3. Переувлажнение поверхностными и грунтовыми водами одн

временно. В этом случае возможны комбинации двух или несколь­ ких вышерассмотренных вариантов переувлажнений грунтов за счет

поверхностных и грунтовых вод одновременно.

В отдельные периоды года, наряду с приведенными случаями переувлажнений, в зависимости от климатических и грунтовых

условий увлажнению грунтов способствуют также зимнее перерас­

пределение влаги и конденсация водяных паров в грунте. При зим­ нем перераспределении влаги вода из талых слоев поступает в

мерзлые, образуются кристаллы и линзы льда, вызывающие пучение

грунтов. Весной в местах пучин грунт дополнительно увлажняется за счет таяния льда. В районах с теплым климатом и резкими из­

менениями суточной температуры некоторому увлажнению верхних слоев грунта способствует конденсация водяных паров в почве.

Исходя из видов возможных переувлажнений на аэродромах пре­ дусматриваются инженерные мероприятия по отводу воды. Проект

указанных мероприятий является неотъемлемой составной частью

комплексного проекта на строительство аэродрома.

Основными задачами проектирования водоотводных мероприятий

на аэродромах являются сбор и отвод за пределы аэродрома поверх­ ностных и грунтовых вод с целью создания наилучших условий для эксплуатации аэродромных покрытий и грунтовых летных полос.

Проектируемые мероприятия должны обеспечивать:

Г) перехват поверхностных и грунтовых вод, поступающих к летному полю со стороны,для защиты летных полос от затопления

иподтопления;

2)быстрейший сбор поверхностных вод с покрытий и понижен­

ных переувлажняемых мест грунтовых летных полос с отводом воды

за пределы аэродрома;

3)сбор и отвод воды из пористых и грунтовых оснований по­ крытий с удалением воды за пределы аэродрома;

4-) понижение уровня грунтовых вод или верховодки на летном

поле с отводом воды за пределы аэродрома.

Выбор конкретных мероприятий по отводу воды на том или ином летном поле производится в зависимости от климатических условий расположения аэродрома, от грунтовых, гидрологических

игидрогеологических условий, от рельефа местности, от капи­

тальности сооружаемого аэродрома и от вида конструкций покры­

тий на данном аэродроме.

27

Необходимо помнить, что правильно запроектированные меро­

приятия по отводу воды значительно повышают прочность, устой­

чивость и долговечность аэродромных покрытий, а также способ­ ствуют сокращению нелетных периодов времени на грунтовых летных

полях.

§5. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О МЕРОПРИЯТИЯХ ПО ВОДООТВОДУ

ИДРЕНАЖУ НА АЭРОДРОМАХ

Инженерные мероприятия по отводу поверхностных вод на аэро­

дромах кратко именуются в о д о о т в о д о м ,

а

мероприя­

тия по отводу воды из грунта и пористых оснований покрытий -

д р е н а ж о м

(дренаж - d r a i n a g e

, по-французски - осу­

шение, происходит от английского слова

d r a i n -

осушать).

Водоотвод может осуществляться устройством

как

о т д е л ь ­

н ы х - в о д о о т в о д н ы х

л и н и й ,

так и устройст­

вом в о д о о т в о д н ы х

с и с т е м ,

состоящих из се­

ти связанных между собой водоотводных линий. Водоотводными ли­

ниями могут быть

лотки, заглубленные трубопроводы, канавы и

т .д . Чаще всего

для

отвода поверхностных вод устраиваются во­

доотводные системы.

 

 

Дренаж на аэродромах аналогично отводу поверхностных вод

может осуществляться

о д и н о ч н ы м и

д р е н а м и

или дренажными системами, состоящими из сети дрен. Дренами называются траншеи с уложенными на дно трубами, имеющими отвер­ стия для приема и отвода воды из грунта. Вокруг труб устраи­

вается пористая обсыпка, а сверху траншеи засыпаются ранее вы­ нутым грунтом. Чаще всего для отвода грунтовых вод устраивают­

ся дренажные системы.

Обычно в зависимости от видов переувлажнений и местных ус­

ловий .проектируют:

1)водоотвод и дренаж в виде отдельных водоотводных линий

для перехвата воды, поступающей к аэродрому со стороны;

2)водоотводные и дренажные системы аэродромных покрытий

(ВПП, РД, КС) для сбора и отвода воды с покрытий, из-под покры­

тий и с грунтовых участков, прилегающих к покрытиям; 3) водоотводные и дренажные системы на грунтовых летных

полосах для сбора и отвода воды с переувлажняемых мест.

28

Указанные мероприятия находят применение как на постоянных

аэродромах, так и в том или ином виде и объеме на полевых аэро­ дромах, предназначенных для кратковременного базирования авиа­ ции. Кроме того, водоотвод и дренаж могут предусматриваться на территориях застройки (служебная зона, городки и т .д .) .

В случае переувлажнения аэродромов поверхностными и грун­ товыми годами одновременно возможно проектирование комбиниро­

ванных мероприятий, т .е . систем, предназначенных для отвода

поверхностных и грунтовых вод одновременно.

Как водоотводные, так и дренажные системы состоят из эле­

ментов, предназначенных для сбора воды, и из элементов, пред­

назначенных для транспортировки воды. На небольшие расстояния по ходу сбора вода транспортируется самими собирающими элемен­ тами. Собирающие элементы примыкают к транспортирующим. Вода

из собирающих элементов поступает в транспортирующие, а из

транспортирующих - сбрасывается за

пределами аэродромов в во­

доприемники. Водоприемниками могут

быть реки, ручьи, овраги и

т.д . (р и с .II ,а ).

 

• а)

 

б)

Р и с .II. Схемы к устройству водоотводных и дренажных

систем:

а - деление элементов систем по характеру

работы; б -

рас­

положение закрытых и открытых элементов

систем

 

В пределах территории летного поля (рабочей части и полос

безопасности) для обеспечения работы авиации элементы водоот­

водных и дренажных систем устраиваются заглубленными (заглуб­ ленные трубопроводы, колодцы и т .д .) или в виде открытых лот­ ков небольшой глубины, За пределами летного поля (за предела­ ми полос безопасности) транспортирующие элементы систем устраи-

29

ваготся до водоприемников обычно в виде открытых канав

(рис.1 1 ,6 ).

На всех водоотводных и дренажных системах предусматриваются

устройства в виде небольших сооружений (обычно колодцев) для ухода за системами и ремонта систем в процессе их эксплуатации.

Размеры поперечных сечений элементов систем (труб, лотков,

канав) определяются на основании гидравлических расчетов. Для отдельных элементов и устройств в ряде случаев возможен их

расчет на

прочность и устойчивость. Конструкции элементов

и

устройств

обычно принимаются типовыми,

сборными, с привязкой

к местным условиям.

 

 

Все вопросы, связанные с проектированием водоотводных

и

дренажных систем, освещаются в проекте

водоотвода и дренажа,

входящем в состав общего проекта на строительство аэродрома. Так же как и проект аэродрома в целом, проект водоотвода и

дренажа для того или иного аэродрома обычно разрабатывается

по двум

стадиям: п р о е к т н о е

з а д а н и е

и р а ­

б о ч и е

ч е р т е ж и . В некоторых исключительных случаях

составление проекта водоотвода и дренажа производится по трем

стадиям: п р о е к т н

о е

з а д а н

и е ,

т е

х

н и ­

ч е с к и й

п р о е к т

и р а б о ч и е

ч е р т е ж и .

На стадии проектного задания проект водоотвода и дренажа разрабатывается с целью определения ориентировочных объемов

работ и принятия наиболее экономичного и технически оправдан­ ного решения. Проектное задание составляется на основании ма­ териалов предварительных изысканий участка, под аэродром и проекта вертикальной планировки, разработанного на основе пла­ на съемки в масштабе 1:5000.

На стадии рабочих чертежей (а также технического проекта

при трехстадийном проектировании) проект водоотвода и дренажа

составляется в соответствии с рассмотренным и утвержденным про­ ектным заданием. Водоотводные и дренажные мероприятия при этом разрабатываются на основании материалов технических изысканий

и проекта вертикальной планировки летного поля, выполненного на основе плана съемки участка в масштабе 1:2000. Рабочие чер­

тежи (а при трехстадийном проектировании и технический проект) являются основными техническими документами для производства

строительных работ.

Рабочие чертежи при проектировании по трем стадиям состав­